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1、浅谈静电除尘技术XX （化学化工学院 XX 008）摘要本文简要介绍了静电除尘的原理及，以期读者对静电除尘技术有一个深入的了解。又介绍了静电除尘技术的优越性及发展动向和我国应采取的对策。关键词静电除尘原理理论计算优越性发展动向Abstract This paper introduces the principle of electrostatic precipitation and theoretical calculation, I hope readers have a deep understanding about ESP technology. This paper also des
2、cribes the advantages of electrostatic dust removal technology and its development trends.Keywords Electrostatic dust ； Principle ；Theoretical ；Superiority ；Development Trends一、静电除尘的基本原理1静电除尘器主要由放电电极和集尘电极组成，如下图所示。放电电极（电晕级）是一根曲率半径很小的纤细裸露电线，上端与直流电源的一极相连，下端由一吊锤固定；集尘电极是具有一定面积的管或板，它与电源的另一极相连。当在两极间加上一较高电压
3、，则在放电电极附近的电场强度很大，而在集尘电极附近的电场强度很小，因此两极之间的电场不是匀强电场。静电除尘的过程是个复杂的物理过程，它涉及到应用物理、机械、电子、 流体力学等多个领域。简单概括为以下四个过程：1）电晕放电； 2）尘粒荷电； 3）带电尘粒从烟气中分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 离； 4）整打清灰。静电除尘的基本原理是利用高压电晕放电特性，使电晕极与集尘极之间的气体发生局部击穿，这样在两极之间存在了
4、大量的电离子，在场中如果有粉尘等将被碰撞荷电，粉尘粒子的荷电量Q与电场强度及粉尘颗粒直径的关系可由下式求出：， 式中为系数； 被荷上电的粉尘， 在静电场的库仑力的作用下向积尘电极飞去。粉尘粒子所受电场力可由下式求出：，式中为集尘电场强度平均值；在电场不被击穿的条件下，电场的电压越高，以及烟尘颗粒带电量越多，带电烟尘颗粒被集尘极捕捉的力越大， 被捕捉的机会就越多，荷了电的粉尘在电场力的作用下趋向集尘极，起到了除尘作用。【2】二、静电除尘的优越性3 【4】静电除漂尘只是在尘源上空架设几根电晕线，通上直流高压的电晕线与地形成静电场，就可以消除漂尘。 静电除尘法对选煤厂煤尘，水泥厂粉尘治理等开放性尘源
5、的治理与回收再利用的实践中显示出其优越性：（）除尘装置结构简单，造价低廉，耗电量少，所消耗电量远远低于其它除尘器（该除尘方法所消耗的能量仅为集尘除尘装置的1/5 ，设备投资仅为集尘器装置的3） ，易于维护，安全可靠，除尘效率高且无噪声干扰等特点；（ 2）可以就地抑制尘源，被抑制的粉尘经集尘箱内、外壁落入下料口内，回收使用；（3）由于混料岗位不宜进行密闭，故需要安装风机引风，使除尘系统在负压下操作，防止了粉尘外溢；（4）产生的大量空气负离子有助于改善厂房内的空气，使其新鲜、 洁净，使人精神充沛， 不易疲劳，提高工作效率。 随着科技的发展， 静电除尘器技术的日益完善，它在除尘方面应用将会有更广阔的
6、前景。三、静电除尘的发展动向45 百年来 , 静电除尘器（ ESP ）已有了较大的变化和发展。但无论对ESP作了何种改进 , 最名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 终都没有脱离传统钢质收尘极的模式。1998 年美国 Ohio 大学的 Pasic 等人首次提出了“膜电除尘器 (MESP)”的概念 , 采用以先进的碳纤维材料编织成的膜作为ESP的收尘极。他们对各种纤维材料编织而成的膜的导电性、润湿性、阻燃性、抗疲劳强度、
7、 伸张弹性及编织密度等性能和清灰方法作了较为全面的研究。在此研究基础之上, 他们又在实验室模拟了真实运行状况下这种MESP 的收尘效率。 研究表明 , 它完全适合于用来作干式电除尘器的阳极板。他们的研究打破了多年来对ESP研究徘徊不前的局面, 有望使 ESP产生根本性的变革。相比钢质极板 ,膜吸尘极具有许多优异的性能, 主要体现在9 个方面 :(1) 质轻。十分有利于运输及安装上的方便;(2) 价廉。对于膜收尘极的成本有待于进一步作出详细的评估;(3)能捕捉 PM2.5级的细粉尘 , 除尘效率高 4 。 (4) 因为膜阳极板没有加强筋, 所以对流场的干扰较小 , 大大减少了局部涡流的产生, 这
8、就减少了二次飞扬的产生;(5) 而且因为没有加强筋, 所以两极的间距就可缩小, 可使干式 ESP的体积减小 ;(6) 耐腐蚀 ;(7) 灵活多样的清灰方式, 如:拉载荷方法、 sonic horn 气动喇叭清灰方法等;(8) 在同样大小的外力作用状况下, 其剪切应力比钢板的大4 倍以上 , 所以 , 若用拉载荷方法清灰, 则只要施加很小的外力便可使所积灰层产生较大的应变, 这样积灰层就以较大的块状掉下, 大大减小了二次飞扬;(9) 也可用来改造原来钢质阳极板的ESP 。其中耐腐蚀的优点, 对湿式 ESP更具有吸引力 , 因为钢质收尘极板在湿法条件下 , 将被严重腐蚀 , 所以很难利用脉冲电晕技
9、术同时实现脱硫、脱硝。可见, 若采用这种膜作为收尘的阳极板, 在 ESP中同时实现除尘、脱硫、脱硝一体化将成为可能。纵观 MESP 的发展趋势 , 干式电场结合最后一个湿式电场的混合式MESP 将是该领域研究与开发的纵深方向。这是因为混合式MESP具有很高的除尘效率,同时还能有效去除、NOx 、重金属等有害物质, 为在 ESP中同时实现除尘、脱硫、脱硝的一体化技术开辟道路。四、我们应采取的对策5我国是一个燃煤大国，由此而引起的环境污染已被人们所广泛重视，烟尘和SO2 的排放政策也日益严厉。ESP 是中国应用最广泛的工业收尘装置，全国燃煤电厂烟气收尘装置大多为ESP 。随着排放指标的提高，传统的
10、ESP 必将需要改造，并需增设昂贵的脱硫装置。市场呼唤能集除尘、 脱硫为一体的电除尘器。而 MESP 不仅能以较低的成本获得更高的收尘效率，而且集脱硫、脱硝、除重金属等于一体，这些特点将赋予ESP 更多、更优良的性能，使其具有空前的市场竞争力。另一方面， 因膜收尘极既可应用于干式ESP ，又可用于湿式 ESP ；既可应用于新建 ESP ，又可用于传统 ESP 的改造， 这将使 MESP 技术的推广应用工作变得比较顺利。因名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4
11、页 - - - - - - - - - 此可以断定， MESP 在中国的市场前景将是十分光明的。我们应采取的对策：(1) 密切关注国外有关膜电除尘技术的工业化进程及其动向。(2) 针对该技术的核心元件膜材料，开展专门研究。对现有碳纤维材料及其编织膜的性能进行测试研究， 寻找或开发出既适用于MESP 技术要求， 价格又适中的膜材料。建议国家有关部门应予重点立项支持。(3) 一旦这种 MESP 技术有成熟的工业化应用，则以引进国外先进技术为上策，通过消化吸收实现国产化，迅速在我国大气污染治理行业推广应用。结语随着我国国民经济的高速发展和生活水平的迅速提高，人们对生活、工作和学习环境的要求逐步提高，
12、 环保意识不断增强，除尘技术越来越受到人们的重视。而静电除尘顺应时代发展潮流，克服缺点、发扬优点，必将应用于今后的除尘技术当中。参考文献1 蒋展鹏 . 环境工程学高等教育出版社 1992 年第一版 372-373 2 贝广霞 , 王忠举 ,郭清南 , 张永超 .浅谈高压静电在分离过程中的应用J 山东农机，2003,（5）10-11 3 刘 琳，王永辉 .关于静电除尘的几点讨论J 科技信息 86-87 4 韦军新 . 浅谈静电除尘技术的研究进展J 广西大学学报( 哲学社会科学版) 2003,22 193-195 5 赵琴霞，蒋春跃. 静电除尘技术的发展趋势及其对策J, 机电工程 ,2002194:68-69 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -